2017-12-29 12:47:53

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电压驻波比指驻波波腹电压与波节电压幅度之比,又称为驻波系数、驻波比。驻波比等于1时,表示馈线和天线的阻抗完全匹配,此时高频能量全部被天线辐射出去,没有能量的反射损耗;驻波比为无穷大时,表示全反射,能量完全没有辐射出去。

基本信息

  • 中文名

    电压驻波比

  • 外文名

    VSWR

  • 别称

    驻波比

  • 学科

    物理学

折叠 编辑本段 内容简介

电压驻波比指驻波波腹电压与波节电压幅度之比,又称为驻波系数、驻波比。驻波比等于1时,表示馈线和天线的阻抗完全匹配,此时高频能量全部被天线辐射出去,没有能量的反射损耗;驻波比为无穷大时,表示全反射,能量完全没有辐射出去。

折叠 编辑本段 驻波比

驻波比(SWR)又称电压驻波比(VSWR)

Voltage Standing Wave Ratio

折叠 传输特点

波传递从甲介质传导到乙介质,会由于介质不同,波的能量会有一部分被反射。

这种被反射的波与入射波叠加的后形成的波称为驻波,这是基本的物理原理。

电磁波有同样的特性,电波在甲组件传导到乙组件,由于阻抗特性的不同,一部分电磁波的能量被反射回来,我们常称此现象为阻抗不匹配

驻波比,一般指的就是电压驻波比,是指驻波的电压峰值与电压谷值之比。

理想的比例为 1:1 ,即输入阻抗等于传输线的特性阻抗,但几乎不可能达到。

VSWR 1.25:1 反射功率1.14 %

VSWR 1.5:1 反射功率4.06 %

VSWR 1.75:1 反射功率7.53 %

由上可知,驻波比越大,反射功率越高,也就是阻抗不匹配。

电压驻波比:端口的电压驻波比(英语:Standing wave ratio)(VSWR)用小写s表示,是与回波损耗相匹配的一个类似量度,不过不同之处在于电压驻波比这个线性标量描述的是驻波最大电压与驻波最小电压的比。因此,其与电压反射系数的大小有关,也与输入端口的S11和输出端口的S22的大小有关。

对于输入端口,电压驻波比Sin定义为Sin=(1+|S11|)/(1-|S11|)

对于输出端口,电压驻波比Sout定义为Sout=(1+|S22|)/(1-|S22|)

由于是因为阻抗不匹配造成,把甲组件跟乙组件间的阻抗调到接近匹配即可

另外,VSWR又可转换成另一项射频参数叫S参数里的S11,这项参数被称为反射损失(Return Loss) 跟VSWR是同意思,但是实际应用要看你是做什么东西来决定如何解决。

折叠 驻波

波在介质中传播时其波形不断向前推进,故称行波。频率和振幅均相同、振动方向一致、传播方向相反的两列行波叠加后形成的波为驻波,若振幅不相同,则形成行驻波。在行波中能量随波的传播而不断向前传递,其平均能流密度不为零;但驻波的平均能流密度等于零,能量只能在波节与波腹间来回运行。

在电磁学中,电磁波也是如此。

折叠 编辑本段 功率匹配

对进入传输线的功率来说,在传输线和终端负载知道阻抗完全匹配时,才能形成行波传输,从而达到最大功率传输,而驻波比是在表示馈电线与负载的失配程度。

在不匹配的情况下, 馈线上同时存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位相同的地方,电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ,形成波腹;而在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ,形成波节。其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。这种合成波称为行驻波。

反射波电压和入射波电压幅度之比叫作反射系数,记为 R

反射波幅度 (ZL-Z0)

R = ───── == ───────

入射波幅度 (ZL+Z0 )

波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数,也叫电压驻波比,记为VSWR

波腹电压幅度Vmax (1 + R)

VSWR = ────────────── = = ────

波节电压辐度Vmin (1 - R)

终端负载阻抗ZL 和特性阻抗Z0 越接近,反射系数 R 越小,驻波比VSWR 越接近于1,匹配也就好

电压驻波比:天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时,产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成的磁波,其相邻电压的最大值和最小值之比是电压驻波比,它是检验馈线传输效率的依据,电压驻波比小于1.5,在工作频点的电压驻波比小于1.2,电压驻波比过大,将缩短通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。

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